Статті

ІНТЕРАКТИВНА 3D-МОДЕЛЬ СИСТЕМИ СОНЦЕ–МІСЯЦЬ–ЗЕМЛЯ ДЛЯ АНАЛІЗУ ГРАВІТАЦІЙНИХ ЗБУРЕНЬ ТА ЇХ КОРЕЛЯЦІЇ ІЗ СЕЙСМІЧНІСТЮ

А. І. Сегін
Західноукраїнський національний університет, м. Тернопіль
Ключові слова
передбачення землетрусів математична та програмна моделі небесна механіка астрономічний калькулятор статистичний аналіз

Анотація

У статті розглядається проблема прогнозування сейсмічної активності на основі математичної моделі взаємного руху небесних тіл — Сонця, Місяця та Землі. Метою дослідження є побудова аналітичного апарату для розрахунку положення підсонячної та підмісячної точок земної поверхні залежно від астрономічного часу, визначення моментів сизигій і оцінки кореляції цих явищ із зафіксованою сейсмічною активністю. В основу математичної моделі покладено спрощені аналітичні вирази для екліптичних координат Сонця та Місяця, виведені через юліанську дату відносно епохи J2000.0. Положення Сонця визначається через середню екліптичну довготу L, середню аномалію g та головні члени рівняння центру; положення Місяця — через середню довготу L', середню аномалію M' та аргумент широти F, що разом дають похибку не більше 0.3° для довготи і 0.2° для широти. Перехід від екліптичних до екваторіальних координат здійснюється через нахил екліптики ε = 23.439°, а підсонячна і підмісячна точки обчислюються через гринвіцький середній зоряний час (GMST). Окремо враховано прецесію висхідного вузла місячної орбіти з циклом 18.61 року, що обумовлює коливання кута нахилу орбіти Місяця до екватора Землі в діапазоні від 18.3° до 28.6°. Для виявлення моментів максимального гравітаційного навантаження на земну кору запропоновано геометричний критерій — мінімальна відстань d₀ від центру Землі до осі Сонце–Місяць. Показано, що умова d₀ < 6371 км відповідає сонячному або місячному затемненню, тобто найвищому ступеню тривимірного вирівнювання трьох тіл. Пошук таких моментів здійснюється чисельним методом із бісекційним уточненням і методом золотого перетину для знаходження мінімуму d₀. Статистичний аналіз каталогу USGS для землетрусів з магнітудою від 5.0 балів і вище, проведено з метою перевірки гіпотези про приливний тригер. Базовим рівнем порівняння є теоретично очікувана частка подій у часовому вікні ±3 доби від сизигії (~40.6%), яка відповідає рівномірному розподілу землетрусів у часі. Статистична значущість відхилення оцінюється через Z-показник. Результати підтверджують наявність слабкого, але фізично обґрунтованого зв'язку між фазами Місяця і сейсмічністю, що узгоджується з сучасним публікаціям.

Біографія автора

А. І. Сегін, Західноукраїнський національний університет, м. Тернопіль
к.т.н., доцент